محاسبه ضریب دیفیوژن آب و لیپید از غشاء دولایه ای بیولوژیکی به روش دینامیک ذره استهلاکی

تعیین مقدار دقیق ضریب دیفیوژن یک ماده که میزان پخش آن ماده را در بستر ماده ای دیگر بیان می کند، برای مدلسازی دقیق فیزیکی، شرط ضروری است. دقیق ترین روش برای محاسبه این گونه خواص، روش های دینامیک مولکولی است. متاسفانه این گونه روش ها هزینه محاسباتی بسیار بالایی دارند. هدف از این مقاله، معرفی روشی مناسب در مقیاس مزو و ارائه الگوریتمی بهینه برای محاسبه ضریب دیفیوژن با استفاده از این روش است. در مطالعه حاضر، از روشدینامیک ذره استهلاکی(DPD)، برای محاسبه ضریب دیفیوژن آب و لیپید از غشاء دولایه ای بیولوژیکی استفاده شده است.در نهایت نتایج کار با نتایج شبیه سازی های دینامیک مولکولی و آزمایشات مورد ارزیابی و اعتبارسنجی قرار می گیرند. با این قیاس خواهیم دانست روش مذکور علاوه بر بهینه بودن از نظر هزینه محاسباتی، از دقت مطلوبی نیز برای محاسبه ضریب دیفیوژن برخوردار است. لذا با این روش، قادر خواهیم بود به مطالعه رفتار تعادلی غشاءهای دولایه ای نظیر محاسبه ضریب دیفیوژن بپردازیم که انجام آن با استفاده از روش هایی مثل دینامیک مولکولی ممکن است تا بیش از صدها برابر زمان بر باشد.